半導体-金属-半導体ナノカップリング系からなる高効率太陽電池の開発

半导体-金属-半导体纳米耦合系统组成的高效太阳能电池的开发

• 批准号: 08J10056
• 负责人: 清長 友和
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kinki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10056/
• 关键词: 太陽電池; 硫化カドミウム; 金ナノ粒子; 表面プラズモン吸収; サイズ効果

H21年度の研究成果は以下の通りである。1.CdSシェル層の形成による金ナノ粒子の表面プラズモン吸収帯の赤外光領域への著しいブロードニングは,金ナノ粒子と硫黄の特異的な相互作用に起因することが明らかとなった。2.Au(コアー)-CdS(シェル)/TiO_2を光電極として用いた太陽電池においてS^<2->/S系の酸化還元対を用いた結果,光電変換効率が大幅に向上した。また,50時間以上経過しても,光電極の劣化は認められなかった。3.Au(コアー)-CdS(シェル)/TiO_2を光電極として用いた太陽電池は,CdS量子ドット増感型太陽電池の約2倍の光電変換効率を示した。4.金ナノ粒子担持SnO_2対極を用いて太陽電池性能の評価を行った。その結果,金粒子サイズの減少にともない光電変換効率が向上することが明らかとなり,金粒子サイズが約6nmの時,金薄膜対極時の約2倍の光電変換効率が得られた。以上述べた通り、当初の目標を概ね達成することができた。

2018财年的研究结果如下。 1. 很明显，由于CdS壳层的形成，金纳米粒子的表面等离子体吸收带显着展宽到红外区域，这是由金纳米粒子和硫之间的特异性相互作用引起的。 2.在以Au(核)-CdS(壳)/TiO_2为光电极的太阳能电池中使用S^<2->/S基氧化还原电对，光电转换效率显着提高。另外，即使经过50小时以上，也没有观察到光电极的劣化。 3.采用Au(核)-CdS(壳)/TiO_2作为光电极的太阳能电池的光电转换效率约为CdS量子点敏化太阳能电池的两倍。 4.使用金纳米粒子负载的SnO_2对电极评估太阳能电池的性能。结果表明，光电转换效率随着金粒径的减小而提高，当金粒径约为6 nm时，光电转换效率约为金薄膜对电极的两倍。如上所述，我们基本上实现了最初的目标。

项目成果

Size-dependence of Fermi energy of gold nanoparticles loaded on titanium (IV) dioxide at photostationary state

光稳态下负载于二氧化钛 (IV) 上的金纳米粒子费米能的尺寸依赖性

• 发表时间: 2008
• 作者: Tomokazu Kiyonaga

Rational design and applications of highly efficient reaction systems photocatalyzed by noble metal nanoparticle-loaded titanium (IV) dioxide

贵金属纳米粒子负载二氧化钛(IV)光催化高效反应体系的合理设计与应用

• 发表时间: 2009
• 作者: Hiroaki Tada

Photoelectrochemistry of Au(core)-CdS(shell) Composite Nanoparticles-Loaded TiO_2 Films

Au(核)-CdS(壳)复合纳米粒子TiO_2薄膜的光电化学

• 发表时间: 2008
• 作者: Tomokazu Kiyonaga

CdS/TiO_2|S_x^/S^|Au/SnO_2型太陽電池における対極上へのナノ粒子担持効果

CdS/TiO_2|S_x^<2->/S^<2->|Au/SnO_2型太阳能电池对电极负载纳米粒子的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 清長友和

Size-Dependence of Catalytic Activity of Gold Nanoparticles Loaded on Titanium(IV)Dioxide for Hydrogen Peroxide Decomposition

二氧化钛负载金纳米粒子过氧化氢分解催化活性的尺寸依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: Tomokazu Kiyonaga